掃盲：策略模式，成事兒還需要策略

南塵發表於2021-01-12
模式

什麼是策略模式？

生活中的策略

策略模式在生活中體現很多。

我們要去旅遊，我們可以選擇不同的出行方式：飛機，火車，大巴，自駕等，這是不同的策略。

雙十一當當網購買滿減活動，滿 100 減 50，滿 200 減 100，滿 400 減 250 等，這也是不同的策略。

抑或是我們在追求女生時，針對不同性格的女孩子採用不同的方式，這還是不同的策略。

程式中的策略

策略模式在程式中的體現依然淋漓盡致。

比如我們的圖片載入，Android 上有 Fresco，Picasso，Glide，Universal-Image-Loader 等，iOS 上有 SDWebImage、AFNetworking、FastImageCache 等。

所以，假設讓你來設計一個圖片載入上層框架，要求可以底層可以使用 A B 兩種載入策略，你會怎麼做呢？

// 載入類A 
public class ImageLoadServiceA {
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 載入框架");
    }
}
// 載入類B
public class ImageLoadServiceB {
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 載入框架");
    }
}

// 使用
public void loadNetImage(boolean useA) {
	if(useA){
		new ImageLoadServiceA().loadImage();// 使用A載入方式	
	} else {
		new ImageLoadServiceB().loadImage();// 使用B載入方式
	}
}

可以看到，上述通過一個 useA 引數判斷是否使用 A 框架，為 true 使用 A，否則使用 B 框架進行載入。

使用簡單工廠模式應對

但假設我們現在需要再支援一個 C 框架的使用，你可能想到了，那就再加一個 boolean 引數 useB 即可，或者直接使用一個 int 引數 loadType，巨集定義 0 代表 A 框架，1 代表 B 框架，2 代表 C 框架，這樣如果需要增加方式則更新取值即可。

設計模式不過是我們寫程式的招式，由於之前大家可能還學習過了簡單工廠模式，我們不妨在這裡進行實戰。

// 抽象圖片載入類 
public abstract class ImageLoadService {
    public abstract void loadImage();
}		

// 具體載入類A 
public class ImageLoadServiceA extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 載入框架");
    }
}
//具體載入類B
public class ImageLoadServiceB extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 載入框架");
    }
}

//具體載入類C
public class ImageLoadServiceC extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 C 載入框架");
    }
}

public class ImageLoadFactory {
	public static ImageLoadService create(int loadType) {
	    ImageLoadService loadService = null;
	    switch (loadType) {
	        case 0:
	            loadService = new ImageLoadServiceA();
	            break;
	        case 1:
	            loadService = new ImageLoadServiceB();
	            break;
	        case 2:
	            loadService = new ImageLoadServiceC();
	            break;
	    }
	    return loadService;
	}
}

// 使用
public void loadNetImage(int loadType) {
    ImageLoadFactory.create(loadType).loadImage();
}

可以看到，我們使用簡單工廠模式後，在處理新增其他載入方式的問題的時候，不會再去影響原有的載入類程式碼，如果新增一種載入方式的話，我們只需要新增 ImageLoadXXX 類，實現 loadImage() 載入方法，再修改工廠類 ImageLoadFactory 即可。

相信你也發現了，這個方式只能解決物件的建立問題，我們每次新增方式的時候都會新增一個類，而且需要對工廠類進行程式碼修改，顯然是違反了開閉原則。

策略模式

人生處處有策略，上面的不同的載入方式其實就是不同的「策略」。

策略模式是對 演算法的封裝，它將每一個演算法封裝到具有共同介面的獨立的類中，從而使得它們可以獨立變換。

策略模式的特點

  • 是一種行為模式，對演算法封裝，使得客戶端獨立於各個策略；
  • 擴充套件性強，新增策略無非就是新增一個具體的實現類而已，代價非常低；

策略模式的結構


類圖

策略模式做實現

要學習一個設計模式，先要學會臨摹，所以上面的需求，我們可以實現為：

  1. 定義抽象策略
public interface ImageLoadStrategy {
    void loadImage() ;
}
  1. 定義具體的策略
// 具體載入類A 
public class ImageLoadStrategyA implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 載入框架");
    }
}
//具體載入類B
public class ImageLoadStrategyB implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 載入框架");
    }
}

//具體載入類C
public class ImageLoadStrategyC implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 C 載入框架");
    }
}
  1. 定義上下文，選擇方式
public class ContextImageLoadStrategy {

    private ImageLoadStrategy strategy ;

    public ContextImageLoadStrategy(ImageLoadStrategy strategy){
        this.strategy = strategy ;
    }

    public void loadImage(){
        strategy.loadImage();
    }
}
  1. 使用
public void loadImage(ImageLoadStrategy imageLoadStrategy){
    ContextImageLoadStrategy contextStrategy = new ContextImageLoadStrategy(imageLoadStrategy);
    contextStrategy.loadImage();
}

注意： 策略的核心不是如何實現演算法，而是如何更優雅的把這些演算法組織起來，讓客戶端非常好呼叫「雖然策略非常多，可以自由切換，但是同一時間客戶端只能呼叫一個策略，其實也很好理解，你不可能同時既坐飛機，又坐火車」。

策略模式的優點

  • 策略類可以互相替換
    由於策略類都實現同一個介面，因此他們能夠互相替換。
  • 耦合度低，方便擴充套件
    增加一個新的策略只需要新增一個具體的策略類即可，基本不需要改變原有的程式碼，符合開閉原則。
  • 避免使用多重條件選擇語句（if-else 或者 switch）。

策略模式的缺點

  • 策略的增多會導致子類的也會變多。比如上方再增加載入方式必須增加類。
  • 客戶端必須知道所有的策略類，並自行決定使用哪一個策略類。比如上方必須知道有哪些載入策略，這樣我們才能呼叫到正確的載入方式。

你有想到如何解決「客戶端必須知道所有的策略類」這個缺點麼？

策略模式的應用場景

  • 同一個問題具有不同演算法時，即僅僅是具體的實現細節不同時，如各種排序演算法等等。
  • 對客戶隱藏具體策略(演算法)的實現細節，彼此完全獨立；提高演算法的保密性與安全性。
  • 一個類擁有很多行為，而又需要使用 if-else 或者 switch 語句來選擇具體行為時。使用策略模式把這些行為獨立到具體的策略類中，可以避免多重選擇的結構。

原始碼中的策略模式

想必大家已經很清楚上面的策略模式了，下面原始碼中用到策略模式了嗎？

  • Android 的動畫插值器；
  • Android 中 ListView 的 ArrayAdapter、SimpleAdapter；

寫在最後

總的來說，策略模式還算我們專案開發中會使用非常頻繁的模式，你學會了麼？如有疑問，請在評論區留言。

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